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知識(shí)分享—工業(yè)測量顯微鏡的專業(yè)術(shù)語與基礎(chǔ)知識(shí)

時(shí)間:2022-10-8閱讀:1668

工業(yè)測量中顯微鏡的應(yīng)用十分重要,其使用范圍非常廣泛。特別是對(duì)于電子行業(yè),它是觀察電路板的構(gòu)造與精確測量距離的有益助手。那么對(duì)于它的專業(yè)術(shù)語大家都了解多少?




顯微鏡.jpg


今天分享的內(nèi)容就從顯微鏡的主要構(gòu)成與光路圖開始吧。






主要構(gòu)成與光路圖






主要構(gòu)成圖-1.png
#主要構(gòu)成圖

主要構(gòu)成圖-2.png
#主要構(gòu)成圖






照明方式






上述中有說到顯微鏡的三種照明方式。按照不同的照明方式,觀察成像也不一樣,所以應(yīng)要按照不同的工件以及測量部位來挑選適合的照明方式。


01
透射照明

是利用透過輪廓光觀察的方式,尤其是觀察測量輪廓的時(shí)候使用,邊緣清晰更加容易觀察。


透射照明.png

02
垂直反射照明

其方式是垂直照射測量工件的表面,優(yōu)勢是適合用于表面性狀的觀察與測量。


垂直反射照明.png

03
外部照明(環(huán)狀光纖·環(huán)狀LED·雙光纖)

是利用斜射的光來照射測量工件的表面,可以完成立體的、顏色重復(fù)性良好的觀察。


外部照明.png


上面我們了解過了顯微鏡的基礎(chǔ)知識(shí),那么在使用的過程中會(huì)碰到一些專業(yè)的名詞。這些用語都代表什么意思呢?


專業(yè)用語.png

【專業(yè)用語】


綜合放大倍率

綜合放大倍率=目鏡倍率 x 物鏡倍率。
例如:采用10x目鏡和100x物鏡組合時(shí),觀察像的綜合放大倍率=10 x 100=1000x。


視場數(shù)(F.N)

視場數(shù)指目鏡是否能在廣視野下進(jìn)行觀察的指標(biāo)。樣品表面的觀察范圍注重點(diǎn)在于目鏡的視場光闌直徑,該直徑的值(以mm為單位)被稱作視場數(shù)。F.N=Field Number。


視場數(shù).png

【裝配1x物鏡時(shí),通過目鏡觀察到的像的直徑為24mm】


實(shí)視場(FOV)

通過采用目鏡觀察時(shí)實(shí)際觀察與觀察工件的實(shí)際范圍。
即FOV:Field Of View


實(shí)視場-1.jpg


【透過物鏡與成像鏡頭的光在分劃板上(成像鏡頭焦點(diǎn)位置)成像,觀察被目鏡放大后的像】


PC顯示倍率(TV綜合倍率)

PC顯示器倍率(TV綜合倍率)是指相機(jī)攝像元件對(duì)角線長度與PC顯示器屏幕對(duì)角線長度之比。當(dāng)顯微鏡通過CCD 設(shè)備連接到電腦上進(jìn)行成像觀察時(shí),此時(shí)就應(yīng)要評(píng)價(jià)顯示器倍率了。


PC顯示倍率-1.png
PC顯示倍率-2.jpg


PC顯示器倍率(TV綜合倍率)的計(jì)算公式如下所示:


PC顯示器倍率(TV綜合倍率)的計(jì)算公式.png


知道了計(jì)算的方式,一起檢測下學(xué)習(xí)成果吧!測試如下:



問答題

使用10×物鏡?2/3英寸CCD相機(jī)?17英寸顯示器的TV綜合倍率是多少?

答案:TV綜合倍率=10 × 39.3=393×(大約400倍)

你答對(duì)了嗎?沒有答對(duì)的朋友記得收藏起來,多多復(fù)習(xí)哦!具體解析如下圖所示:


解析圖.png


工作距離(WD)

工作距離代表的是聚焦時(shí)物鏡鏡頭頭部頂點(diǎn)至檢查物體表面間的距離,在此距離下可完成清晰的對(duì)焦。工作距離越長,那么聚焦時(shí)操作性將會(huì)更好,不需要擔(dān)心鏡頭會(huì)接觸到檢查物體。
WD:Working Distance,距離示意圖如下所示:


工作距離.png


齊焦距離(PFD)

齊焦距離表示的為聚焦時(shí)從物鏡安裝位置至合焦時(shí)檢查物體表面間的距離。即PFD:Par Field Distance


在此需要注意的是:倍率不同,對(duì)于從物鏡安裝面至檢查物體表面的距離是沒有變化的,因此變倍率時(shí)不需要重新對(duì)焦。


焦點(diǎn)距離(FD)

焦點(diǎn)距離指鏡頭(主點(diǎn))到焦點(diǎn)的距離。即FD:Focus Distance


焦點(diǎn)距離.png


焦點(diǎn)深度(DOF)

焦點(diǎn)深度代表的是聚焦以后,聚焦位置前后移動(dòng),還可以清晰的觀察的前后移動(dòng)范圍。即DOF:Depth Of Focus


在此需要注意的是:高倍率鏡頭倍率越高較深越淺(短)
低倍率鏡頭倍率越低較深越深(長)


在人的視力范圍以下(約0.1至0.3mm)需要利用顯微鏡來觀察,顯微鏡的觀察方式存在哪些?







觀察方法





01
明視場觀察

垂直照射測量物表面,此方式適合應(yīng)用在金屬、印刷電路板、淺孔的表面觀察。


明視場觀察.jpg

02
暗視場觀察

利用對(duì)從工件發(fā)出的散射光進(jìn)行觀察,即完成在明視場下觀察不到的劃痕、塵埃、凹凸,同時(shí)可勝任低反射工件的觀察。


暗視場觀察.jpg

03
偏光觀察

觀察具有偏光特性的物質(zhì),更適合應(yīng)用在半導(dǎo)體材料、液晶、結(jié)晶、金屬組織、礦物等表面觀察。


偏光觀察.jpg

04
微分干涉(DIC)觀察

利用Nomarski棱鏡將光線分為兩束,形成明暗和對(duì)比度變化,可進(jìn)行立體觀察。適用于觀察硅片的結(jié)晶缺陷、磁頭研磨面的損傷檢查、涂裝面、金屬組織、礦石表面等。


微分干涉(DIC)觀察.jpg



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